由家乐福金牛店始发，经艳华街、滑翔路、砂山公铁桥、砂阳路、砂山街、玉屏路、胜利南街、胜利桥、胜利南街、雪莲街、山榆路、山榆路公铁桥、牡丹街、香杨路、迎春街至苏家屯沙柳路终点。

沈阳公交165路线路走向图：

现役车型：WK6101UREV2（华晨客车·纯电动）

2009年1月16日，为给广大市民提供更方便的出行服务，填补胜利南大街公交空白，增强苏家屯与城市西部的连接功能，本着“关注民生、服务市民”的宗旨，解决该地区居民出行问题，沈阳公交165路开通：①线路由苏家屯沙柳路始发，经迎春街、香杨路、牡丹街、山榆路、雪莲街、胜利南大街、砂南路、砂山街、砂阳路、滑翔路至铁西区家乐福金牛店终点；②线路里程21公里；③线路配车22台，使用车型为大连一汽CA6107SQ7型新车；④线路车隔8-10分；⑤线路实行无人售票模式，线路票价1元，公交IC卡有效（试运行期间暂时不能使用）；⑥线路所属公司为沈阳客运集团有限公司沈苏公共汽车分公司；⑦线路设置“沙柳路、小客站、民主路、牡丹街、铁路客车厂、山榆路、十里锦城、木材防腐厂、大官房、可济药业、玉皇药业、加工厂宿舍、九洲湾景汇、环城高速、金家湾、新加坡城、马总屯、万科城、胜利桥北、玉屏路、砂阳路、砂山商店、滑翔路、生日城、腾飞一街、盛京医院滑翔院区、家乐福金牛店”等27个站位；⑧始发站“苏家屯沙柳路”（首车5:20 末车18:30），终点站“家乐福金牛店”（首车6:20 末车19:30）。（参考资料为和）

2009年1月20日起，165路在“加工厂宿舍”与“九洲湾景汇”两站间增设“馨丽康城”等1个站位。

2009年2月起，165路的终点站“家乐福金牛店”站位向西移动100米；同时该站为允许乘客上车，原位于艳华街的“家乐福金牛店”调整为内行方向第2个站位。

2009年3月起，165路增加DD6980QS型配车（1台）。

2009年4月23日起，165路允许使用公交IC卡乘车；线路成为首条进入苏家屯区的刷卡公交线路，具有划时代的意义。

2009年7月起，165路“苏家屯沙柳路”的末车时间由18:30调整为19:00，“家乐福金牛店”的末车时间由19:30调整为20:00；线路首车时间不变。

2009年8月，165路增加CA6107SQ7型配车（3台）。

2010年4月，165路“苏家屯沙柳路”的首车时间由5:20调整为5:10，末车时间由19:00调整为19:20；“家乐福铁西金牛店”的首车时间由6:20调整为6:10，末车时间不变。

2010年5月31日起，165路调整部分线路走向；165路（苏家屯沙柳路→家乐福金牛店）线路原由艳华街、红艳路至家乐福金牛店终点调整为经艳华街、红粉路、艳璐街、红艳路至家乐福金牛店终点，“家乐福金牛店”终点站位调整至马路对面；165路（家乐福金牛店→苏家屯沙柳路）线路原由家乐福金牛店始发经红艳路、艳璐街、沈辽中路、艳华街调整为由家乐福金牛店始发经红艳路、艳华街回原线，“家乐福金牛店”始发站调整至马路对面，取消“家乐福铁西店（与沈阳公交129路同站位）”等1个站位。

2011年1月起，165路在“九洲湾景汇”与“环城高速”两站间增设“胜利南街公铁桥（与沈阳公交222路复线同站位）”等1个站位。

2012年4月24日起，因沈阳市道路改造工程，胜利大街（长白二路-长白五路）将封闭施工（工期预计20天），届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，165路临时调整部分线路走向；线路调整胜利大街经长白五路、长白二街、长白二路至胜利大街回原线；临时取消“新加坡城”等1个站位；临时增设“长白二路”等1个站位；道路封闭期间165路执行调流方案，道路施工结束后，165路返回原线路运行。（参考资料为和）

2012年10月，165路增加CA6107SQ7型客车（2台；来源于沈阳公交289路）；线路原有的DD6980QS型车辆（1台）下线。

2012年11月3日起，165路（家乐福金牛店→苏家屯沙柳路）的“十里锦城”站位由原站位向南移动200米。

2012年12月2日起，165路增加大连一汽解放CA6107SQ7型客车（2台；来源于289路）；调整后线路配车30台，使用车型为大连一汽解放CA6107SQ7型客车。

2013年5月15日起，165路（苏家屯沙柳路→家乐福金牛店）的终点站调整至位于艳华街的129路“家乐福金牛店”站位处；线路始发站位置不变。

2014年8月26日，165路开通“沈阳国际展览中心⇆五洲城”的五洲城专线：①线路由沈阳国际展览中心始发，经会展路、雪莲街、四环路、沈营大街至五洲城终点；②线路长度为9公里；③线路配车1台，使用车型为CA6107SQ7型车辆；④线路车隔30分；⑤线路设置“沈阳国际展览中心、十里锦城、雪莲街山榆路、五洲城”等4个站位；⑥线路票价1元，公交IC卡有效；⑦始发站“沈阳国际展览中心”（首车8:00 末车16:00），终点站“五洲城”（首车8:30 末车16:30）。

2014年11月起，165路的“马总屯”站位更名为“越秀星汇蓝海花园”；“加工厂宿舍”站位更名为“中升汽车园”；“苏家屯客运站”站位更名为“香杨路迎春街”。

2015年12月30日起，165路的使用车型（部分）由CA6107SQ7型车辆更换为DD6118S13型和DD6129S24型车辆（来源于沈阳公交128路的下线车）。

2016年1月15日起，为保证线路运行安全，165路调整部分线路走向：线路原由胜利大街、砂南路、砂山街至砂阳路调整为经胜利大街、玉屏路、砂山街至砂阳路；调整后线路取消“砂南路砂平街”等1个站位；增设“玉屏路砂川街”等1个站位。

2016年1月，165路的“胜利大街环城高速”站位更名为“胜利大街公铁桥”，“胜利大街公铁桥”站位更名为“胜利大街环城高速”。

2016年2月20日起，165路的使用车型由DD6118S13型和DD6129S24型车辆更换为SWM6113HEVG1型气电混合动力空调环保新车；调整后线路票价按照物价部门批准的空调公交线路票价执行，投币上涨为2元/人次，普通卡刷卡1.8元/人次，学生卡刷卡0.8元/人次，关爱卡（60-69周岁老人）刷卡1元/人次，月票卡、夕阳红卡、爱心卡刷卡均有效（月票卡刷卡扣1次）。

2016年2月底，165路五洲城专线的始发站由“沈阳国际展览中心”调整为“家乐福金牛店”；调整后165路五洲城专线由家乐福金牛店始发，经艳华街、滑翔路、砂阳路、砂山街、砂南路、胜利南街、雪莲街、四环路、沈营大街至五洲城终点；165路五洲城专线与165路主线重合的路段按165路的站位停靠；同时线路调整为定时发车“家乐福金牛店”的发车时间为“7:10、10:30、15:30”；“五洲城”的发车时间为“9:00、14:00、17:40”。

2016年11月，165路“家乐福金牛店”的首车时间由6:10调整为6:00。

2017年1月，165路的“胜利大街金家湾”站位更名为“浑南汽车城西”。

2017年10月，165路增加DD6129PHEV1N型配车（1台；来源于沈阳公交V105路）。

2017年11月29日，165路的DD6129PHEV1N型车辆（1台）调整至沈阳公交109支路运行；同时线路增加SWM6113HEVG1型车辆（1台，来源于V105路）。

2017年12月2日，165路的使用车型由五洲龙SWM6113HEVG1型气电混合动力空调车更换为北汽福田BJ6123C7BTD-1型天然气空调新车；调整后线路配车30台；线路票价2元不变，公交IC卡有效。

2019年9月起，165路减少BJ6123C7BTD-1型车辆（6台）；同时线路增加BJ6123C7BTD-1（第二代）型天然气空调车辆（4台；2台来源于沈阳公交164路和2台来源于沈阳公交浑南新区1线）和ZK6125CHEVNPG29型气电混合动力空调车辆（2台；来源于沈阳公交124路）；调整后线路原有的BJ6123C7BTD-1型车辆（6台）将调整至沈阳公交132路运行。

2021年5月26日起，165路的使用车型由福田BJ6123C7BTD-1和宇通ZK6125CHEVNPG29更换为华晨WK6101UREV2型纯电动空调新车；调整后线路配车30台；线路票价2元不变，线路原由的车型将调整至沈阳公交327路继续使用。

使用时间：2009年1月至2016年1月

使用车型：CA6107SQ7（大连一汽客车·非空调款）

使用时间：2009年3月至2012年10月

使用车型：DD6980QS（黄海客车·非空调款）

使用时间：2015年12月至2016年2月

使用车型：DD6118S13（黄海客车·非空调款）

使用时间：2015年12月至2016年2月

使用车型：DD6129S24（黄海客车·非空调款）

使用时间：2016年2月至2017年12月

使用车型：SWM6113HEVG1（五洲龙客车·空调款）

使用时间：2017年12月至2021年5月

使用车型：BJ6123C7BTD-1（北汽福田客车·空调款）

使用时间：2019年9月至2021年5月

使用车型：ZK6125CHEVNPG29（宇通客车·空调款）